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工程训练（工艺设计训练）教 案 机械加工工艺设计 教学要点： 机械零件概述 零件的分类 零件表面构成 零件表面成形方法 零件的材料 零件的热处理 零件的加工质量 零件设计注意事项 机械加工工艺设计 机械加工工艺过程基本知识 机械加工工艺规程 制定工艺规程的步骤 生产类型 典型机械零件毛坯的选用 常见表面的加工方法 定位基准的选择 工艺路线的拟定 加工余量的确定 切削用量和工时定额的确定 机床与工艺装备的选择 典型零件工艺过程分析----实例 轴类零件的加工过程分析 盘套类零件的加工过程分析 重点： 零件的加工质量 常见表面的加工方法 工艺路线的拟定 难点： 定位基准的选择 工艺路线的拟定 一、机械零件概述 1.零件的分类 零件按其结构一般可分为六类：轴类 、盘套类 、支架箱体类 、六面体类、机身机座类和特殊类 选择零件时以轴类 、盘套类 、支架类零件为主。（比较常见） 2．零件表面构成 三种基本表面 回转面：圆柱面、圆锥面、回转成形面等 （2）平面：大平面、端面、环面等 （3）成形面：渐开线齿面、螺旋面等 3．零件表面成形方法 （１）成形法：被加工工件的廓形是刀具的刃形（或者刃形的投影）“复印”出来的。 （２）包络法：被加工工件的廓形是切削刃在切削运动过程中，连续位置的包络线。 4．零件的材料 零件常用材料： 碳素结构钢Q235A 、优质碳素结构钢(35 、45) 、合金结构钢（40Cr） 铸钢(ZG570)、 铸铁(HT150、HT200) 有色金属及其合金等。 标注在标题栏中 ５．零件的热处理 常见零件的热处理方法：退火、正火、淬火、回火、调质、时效等。 在技术要求中给出 举例： 45常用：轴类 调质220—240HBS 表面淬火，硬度HRC40—50 ６．零件的加工质量 零件的加工质量包括：加工精度和表面质量两个方面。 零件的加工精度是指零件在加工后的实际几何参数（尺寸、形状和位置）与理想几何参数的符合程度。零件的加工精度包括尺寸精度、形状精度、位置精度。 表面质量主要指表面粗糙度。 产品图纸中分别用尺寸公差、形状公差、位置公差、表面粗糙度来表示。 （１）尺寸精度 指的是零件的直径、长度、表面间距离等尺寸的实际数值与理想数值的接近程度。尺寸精度是用尺寸公差来控制的。尺寸公差是切削加工中零件尺寸允许的变动量。在基本尺寸相同的情况下，尺寸公差愈小，则尺寸精度愈高。 国标GB/T1800.1-1997规定尺寸精度的标准公差等级分为20级，分别为IT01，IT0，IT1，IT2，…，IT18，其中IT01的公差最小，尺寸精度最高。 尺寸精度愈高，零件的工艺过程愈复杂，加工成本也愈高。 不同的加工方法，可以达到不同的尺寸公差等级。 （２）形状精度 形状精度是指加工后零件上的线、面的实际形状与理想形状的符合程度。 评定形状精度的项目有直线度、平面度、圆度、圆柱度、线轮廓度和面轮廓度等6项(GB/T1182-1996)。 形状精度是用形状公差来控制的。各项形状公差，除圆度、圆柱度分13个精度等级(0~12)外，其余均分为12个精度等级。1级最高，12级最低。 （３）位置精度 指加工后零件上的点、线、面的实际位置与理想位置的符合程度。评定位置精度的项目有平行度、垂直度、倾斜度、同轴度、对称度、位置度、圆跳动和全跳动等8项(GB/T1182-1996)。位置精度是用位置公差来控制的。各项目的位置公差亦分为12个精度等级。 （4）表面粗糙度 在切削加工中，由于振动、刀痕以及刀具与工件之间的摩擦，在工件已加工表面不可避免地留下一些微小峰谷。 零件表面上这些微小峰谷的高低程度称为表面粗糙度，也称微观不平度。 常用的是轮廓算术平均偏差Ra评定。GB/T1031-1995规定Ra值14级，从100，50，25，12.5，6.3，3.2，1.60，0.8，。。。，0.12。另外还有补充系列值。 表面粗糙度符号：Ra 表面粗糙度单位：μm 不同的加工方法可以达到不同的表面粗糙度。 （5）公差与配合 尺寸公差（简称公差）：允许尺寸的变动量。公差等于最大极限尺寸与最小极限尺寸之代数差的绝对值。 轴用小定字母，如h7 、js6 、g6 、m7 孔用大写字母。如H7 、H6 配合：基本尺寸相同的、相互结合的孔和轴公差带之间的关系。分为间隙配合、过盈配合、过渡配合。 确定配合关系，然后可查手册确定公差值。 7．零件设计注意事项 （1）标注尺寸及公差、形位公差、表面粗糙度。 （2）技术要求：轴类零件应有热处理（调质、淬火）要求，其它类可没有热处理要求。 （3）材料牌号。 （4）按制图标准画零件图，图纸一般A4或A3。 二、机械加工